2025版高考化学一轮复习课时分层提升练一物质的量气体摩尔体积含解析新人教版

PAGE8-物质的量气体摩尔体积一、选择题1.(2024·成都模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.4.0g重水(D2O)中所含质子数为0.4NAB.4.48LN2与CO的混合物中所含分子数为0.2NAC.6.2g白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为0.2NAD.12.5mL16mol·L-1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为0.2NA【解析】选C。A中一个D2O中有10个质子,4.0g重水的物质的量为0.2mol,因此4.0g重水中所含质子数为2NA;B中未指明气体所处状态,故无法计算分子数;C中无论白磷与红磷的比例如何,磷原子总数肯定为0.2NA;D中浓硫酸不行能完全反应,当浓度变稀时不再与铜反应。2.下列叙述正确的是 ()A.常温常压下,4.6gNO2气体约含有1.81×1023个原子B.标准状况下,80gSO3所占的体积约为22.4LC.标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NAD.标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为2NA【解析】选A。标准状况下SO3不是气体,B错误;标准状况下CCl4是液体,C错误;标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为NA,D错误。3.标准状况下有以下四种气体:①6.72LCH4;②3.01×1023个HCl分子;③13.6gH2S;④0.2molNH3。下列关系不正确的是 ()A.体积:④<①<③<②B.质量:④<①<③<②C.物质的量:①<②<③<④D.氢原子数:②<④<③<①【解析】选C。①6.72LCH4的物质的量为6.72L22.4L·mol-1=0.3mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为3.01×10236.02×1023mol-1=0.5mol,③13.6gH2S的物质的量为13.6g34g·mol-1=0.4mol,④0.2molNH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比,体积:④<①<③<②,A正确;CH4的质量为0.3mol×16g·mol-1=4.8g,HCl的质量为0.5mol×36.5g·mol-1=18.25g,NH3的质量为0.8mol,NH3中n(H)=0.2mol×3=0.6mol,氢原子数:②<④<③<①,D正确。4.(2024·全国卷Ⅲ)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是 ()A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(POC.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增加【解析】选B。pH=2的H3PO4溶液中,c(H+)=0.01mol·L-1,每升溶液中含有H+的物质的量为0.01mol,数目为0.01NA,A错误。依据电荷守恒,H3PO4溶液中离子间的关系为c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-),B正确。加水稀释后H3PO4电离度增大,溶液体积也增大,溶液中H+浓度减小,pH增大,C错误。NaH2PO4是强电解质,在水中完全电离NaH2PO4Na++H2PO4-,生成的H2PO4-抑制了H3PO4的电离H3PO4H+二、非选择题5.长征系列运载火箭的燃料之一是某液体化合物X2Y4。16gX2Y4在肯定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物X2的体积为11.2L,其密度为1.25g·L-1,则:(1)反应前O2的体积(标准状况下)为________,其物质的量为________mol。

(2)X2的摩尔质量为________,Y元素的名称是______________________。

(3)若反应生成0.1molX2,则转移电子的物质的量为________mol。

【解析】(1)由化学方程式可知,反应前O2的体积与生成的X2气体体积相同,为11.2L,其物质的量为11.2L(2)X2的摩尔质量为1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1,X2Y4的摩尔质量为16g0.5mol(3)由N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)可知每生成1molN2转移4mol电子,所以反应生成0.1molN2时,转移电子的物质的量为0.4mol。答案:(1)11.2L0.5(2)28g·mol-1氢(3)0.46.物质的量是中学化学常用的物理量,请完成以下有关计算:(1)0.2gH2含有________个氢原子。

(2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。

(3)100mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20mol(不考虑水解因素),则其中c(SO42-)=(4)在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molCl-,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为________。

(5)6.72LCO(标准状况)与肯定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为________g。

【解析】(1)0.2gH2的物质的量为0.1mol,含有0.2mol氢原子,即0.2NA个。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比为2∶1。(3)100mL硫酸铝溶液中,n(Al3+)=0.20mol,则其中n(SO42-)=0.30mol,c(SO(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2,在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,则该氯化物的物质的量为0.1mol,摩尔质量为95g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,标准状况下6.72LCO的物质的量为0.3mol,完全反应后生成0.2mol铁,即11.2g。答案:(1)0.2NA(2)2∶1(3)3.0mol·L-1(4)95g·mol-124(5)11.27.(1)30g12C18O和28g14N2所含的分子数之比为________。

(2)同温同压下,12C18O和14N2两种气体的密度之比为________。

(3)同温同压同体积的12C18O和14N2具有电子数之比为________。

(4)28g14N2所含的原子数为________NA。

(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中,若三个容器的温度和质量相等,则三个容器的气体压强之比为________。

(6)将19.4gCO2和水蒸气的混合气体,与足量的Na2O2反应,收集到标准状况下5.6L的气体,试确定混合气体的平均相对分子质量为________,CO2与水蒸气的物质的量之比为________。

【解析】(1)M(12C18O)=30g·mol-1,30g12C18O的n(12C18O)=1mol,M(14N2)=28g·mol-1,28g14N2的n(14N2)=1mol,n(12C18O)=n(14N2),N(12C18O)=N(14N2),分子数之比为1∶1。(2)同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,M(12C18O)∶M(14N2)=30∶28=15∶14。(3)同温同压同体积,则n(12C18O)=n(14N2),1mol12C18O中n(e-)=14mol,1mol14N2中n(e-)=14mol,所以电子数之比为1∶1。(4)M(14N2)=28g·mol-1,n(14N2)=28g28g·mol-1=1mol,n(原子)=2(5)乙烯、CO、N2的质量相等,三者的摩尔质量相等,所以n(乙烯)=n(CO)=n(N2),同温同体积时,压强之比等于物质的量之比,所以气体压强之比为1∶1∶1。(6)依据化学方程式2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2,得关系式2CO2～O2和2H2O(g)～O2,所以n(混合)=5.6L22.4L38.8g·mol-1,有44g·mol-1×n(CO2)+18g·mol-1×n(H2O)=19.4g,得n(CO2)=0.4mol,n(H2O)=0.1mol;即n(CO2)∶n(H2O)=4∶1。答案:(1)1∶1(2)15∶14(3)1∶1(4)2(5)1∶1∶1(6)38.84∶1一、选择题1.(2024·通辽模拟)下列说法正确的是 ()A.在常温、常压下,1.7gNH3含有的电子数为NAB.在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NAC.标准状况下,11.2LCCl4中含有的分子数目为0.5NAD.标准状况下,22.4LH2和O2的混合气体所含分子数为2NA【解析】选A。在常温、常压下,1.7gNH3的物质的量为0.1mol,每个分子含有10个电子,所以总共含有的电子数为NA,A正确;在常温、常压下,11.2LN2的物质的量不是0.5mol,B错误;标准状况下,CCl4不是气体,不能计算其物质的量,C错误;标准状况下,22.4LH2和O2的混合气体的物质的量为1mol,其所含分子数为NA,D错误。2.(2024·南京模拟)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ()A.17.6g丙烷中所含的共价键数目为4NAB.常温下,pH=1的盐酸中含有的H+数目为0.1NAC.标准状况下,5.6LNO和5.6LO2混合后的分子总数目为0.5NAD.电解精炼铜时,若阳极质量削减64g,则阴极得到电子的数目为2NA【解析】选A。A项,共价键数为17.6g44g·mol-1×10NA·mol-1=4NA,正确;B项,没有溶液的体积,不行求H+的数目,错误;C项,NO与O2反应生成NO2,会使气体分子总数减小,错误;D项,阳极不仅溶解3.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是 ()A.若①中的H2为1mol,则②中所含原子总数为3.01×1023个B.①和②中气体的质量之比为1∶8C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应D.两容器的温度和压强均相同【解析】选B。依据图示可知,①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,若H2为1mol,则O2为0.5mol,故氧原子数目为6.02×1023个,A项错误;①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,所以其物质的量之比为2∶1,质量之比为1∶8,B项正确;H2能发生置换反应,如H2与CuO反应,O2也能发生置换反应,如O2与H2S反应,C项错误;依据阿伏加德罗定律,①和②两容器体积相同,但气体分子个数不同,所以两容器的温度和压强不行能均相同,D错误。4.(2024·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是 ()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小【解析】选D。质量相同的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积比为11∶7,但气体摩尔体积相同。5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是 ()A.(2024·江淮十校模拟)10.4g苯乙烯()分子中含有的碳碳双键数为0.1NAB.(2024·湖北七市联考)1molNH4HCO3晶体中,含有NH4+、NH3和NH3·H2O的总数为C.(2024·湖北七市联考)将1molCl2通入足量NaOH溶液完全反应后,溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NAD.(2024·黄冈模拟)28gN60单质(如图)中含有的N—N键键数为3NA【解析】选B。A项,苯乙烯中苯环上不存在双键,所以每个苯乙烯分子只有一个双键,正确;B项,NH4HCO3晶体中只含有NH4+,不存在NH3和NH3·H2O,错误;C项,依据氯元素守恒,正确;D项,由图可知,每个氮原子分摊的键为1.5个,则含有的N—N键为2814×60×60×32=3二、非选择题6.(2024·遵义模拟)(1)用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液,溶质的物质的量浓度为______mol·L-1。

(2)若从中取出50mL,溶质的物质的量浓度为________mol·L-1;溶质的质量为______g。

(3)若将这50mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为________mol·L-1,SO42-的物质的量浓度为________mol·L【解析】(1)n(Na2SO4)=14.c(Na2SO4)=0.1mol0.5(2)从中取出50mL溶液,浓度仍为0.2mol·L-1溶质的质量为m=n·M=c·V·M=0.2mol·L-1×0.05L×142g·mol-1=1.42g。(3)50mL溶液用水稀释到100mL,据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),Na2SO4浓度变为原来的12,即0.1mol·L-1,故Na+浓度为0.2mol·L-1,SO42-浓度为0.1mol答案:(1)0.2(2)0.21.42(3)0.20.17.如图所示,在相同温度下,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入肯定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应。(不考虑NO2与N2O4的转化)(1)起先时左右两室分子数__________(填“相同”或“不相同”)。

(2)反应前后NO室压强______(填“增大”或“减小”)。

(3)最终容器内密度与原来__________(填“相同”或“不相同”)。

(4)最终容器内__________(填“有”或“无”)O2存在。

【解析】(1)由左右两室体积相同,两容器内气体密度相同可知,两容器中气体的质量相等,但NO和O2的摩尔质量不相等,故其物质的量不相等,起先时左右两室分子数不相同。(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小,故压强减小。(3)体系的体积和气体的质量均未改变,密度不变。(4)由于NO与O2反应,O2过量,故最终容器内有O2存在。答案:(1)不相同(2)减小(3)相同(4)有8.(2024·三明模拟)在中国古代,炼丹家以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,放在炼丹炉中煅烧可制得绿矾油,绿矾油是一种无色黏稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。如图是2.78g绿矾隔绝空气受热分解时,所得固体产物的质量随温度改变的